[发明专利]淀粉胶粘剂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种造纸用的淀粉胶粘剂、其制备方法及应用。

背景技术

目前，以石油产品为原料的石油类胶粘剂被广泛用于造纸过程中的内部施胶及表面施胶。但是，为了降低生产成本及保护环境，业界同时掀起了开发淀粉胶粘剂的热潮。现有的淀粉胶粘剂的制备方法都是将淀粉浆液通过变性处理，然后过滤浓缩或甩干，进而干燥得到变性淀粉，使用过程中再加水进行糊化。淀粉浆液的过滤浓缩、甩干及干燥过程，需要相应的设备投资及运行设备的能耗，因此该变性淀粉具有较高的制备成本，并且浓缩或甩干工艺会产生较多滤液，这些滤液不能回收利用，从而造成环境的污染。

再者，采用该制备方法所得的淀粉胶粘剂的稳定性不够高，固含量20％以上的淀粉胶粘剂在室温下放置后容易结练，流动性变差，从而增大了管道运输困难及现场操作难度。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种生产成本低且稳定性较高的淀粉胶粘剂、其制备方法及应用。

一种淀粉胶粘剂，该淀粉胶粘剂具有网状的结构，该淀粉胶粘剂是由淀粉通过氧化断链而得链段且链段上具有羧基，然后该链段再在交联剂作用下发生交联反应，从而形成具有羧基的网状的结构。

一种淀粉胶粘剂的制备方法，包括步骤：配制淀粉浆液；向淀粉浆液中加入氧化剂，在碱性条件下使淀粉浆液中的淀粉氧化断链生成淀粉链段且使淀粉链段含有羧基；向淀粉浆液中加入交联剂，使淀粉链段产生交联反应从而产生具有羧基的网状结构。

一种淀粉胶粘剂的应用，将上述淀粉胶粘剂以至少20％的质量取代胶乳配制施胶液，用于造纸过程中的内部施胶及表面施胶。

上述淀粉胶粘剂由于具有网状结构，所以不仅具有较小的粘度，而且具有较高的稳定性，因此不易结冻，流动性好，便于输送及运输，该淀粉胶粘剂的制备方法不需要过滤及浓缩过程，从而具有较低的生产成本。而且以此淀粉胶粘剂可以部分取代胶乳，可以大大降低生产成本。

具体实施方式

本发明中的淀粉胶粘剂具有网状的结构，其由淀粉通过氧化断链而得较短的链段且链段上具有羧基，该较短的链段再在胶联剂作用下发生交联反应，从而形成具有羧基的网状的结构。

本发明中的淀粉胶粘剂具有由短链淀粉分子交联而成的网状结构，不仅具有较小的粘度，而且具有较高的稳定性，因此不易结冻，流动性好，便于输送及运输，而且在生产过程中不需要过滤浓缩得到干燥变性淀粉，从而具有较低的生产成本，同时也降低了对环境的污染。

该淀粉胶粘剂的制备方法主要包括以下步骤：

(1)配制淀粉浆液，该淀粉浆液的质量浓度为30％～45％，优选质量浓度为40％～45％。

(2)向该淀粉浆液中加入适量氧化剂，使淀粉浆液中的淀粉进行氧化反应，该氧化剂的选择标准为可在碱性条件下使淀粉氧化断链且断链形成的链段上形成有羧基。如次氯酸物、过氧化物，其中，优选对淀粉进行氧化后，没有有毒的副产物产生的环保型的氧化剂，如次氯酸钠、过氧化氢。该氧化剂的用量以该淀粉浆液中淀粉绝干重量为参考，用量范围为12％～20％，单位为毫升，例如，加入次氯酸钠用量为15％，即，对于100克淀粉绝干重量而言，有效氯为10％的次氯酸钠溶液的用量为15ml。

该氧化反应在常温下反应1.5～3小时，一般反应温度为40℃左右，氧化过程在碱性环境中进行，反应过程中PH控制在8.5～10，该碱性条件可用1mol/L的NaOH等碱液来控制。通过氧化过程，使淀粉分子链断链，变短，碱性环境可以使生成的淀粉链段的上含有一定量的羧基，以增强最终产品的性能，即最后淀粉胶粘剂的强度。

(3)向淀粉浆液中加入交联剂，使氧化后的淀粉进行交联反应。该交联剂选自二醛类物质、三偏磷酸盐类、环氧氯丙烷类物质，如乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠等。该交联剂的用量以该淀粉浆液中淀粉的绝干重量为参考，用量范围为2％～5％，液体交联剂单位为毫升，固体交联剂单位为克，例如，加入乙二醛的用量为3％，即，对于100克淀粉绝干重量而言，乙二醛的用量为3毫升。下面以乙二醛为例给出了该交联反应的反应式：